Shader Forge 入门学习(一) 基础操作

引言：失踪人口回归，最近几个月刚刚毕业，进入社会，对着未来有着些许迷茫，但起风了，唯有努力生存！近日学习Shader Forge，记录下来，共同进步！内容主要包括ShaderForge的操作设置，并配合一些案例进行讲解。将会分成几篇博客分开记录，本篇着重于入门基础！

开发版本：Unity 2017.1.1f1

适合人群：想要制作酷炫的效果，但又不会Shader编程的童鞋。

一、什么是Shader？

着色器 (Shader) 应用于计算机图形学领域，指一组供计算机图形资源在执行渲染任务的时使用的指令，用于计算机图形的颜色或明暗。但近来，它也能用于处理一些特殊的效果，或者视频后处理。通俗的说，着色器告诉电脑如何用特有的一种方法去描绘物体。作为渲染器的一部分，负责计算目标的颜色，主要图形软件库有OpenGL和Direct3D。 (摘录于百度百科)

着色器就是用于绘制游戏中的物件资源，用于确定当前正在被渲染的表面颜色，透过使用纹理、光源、光色、网络数据等信息计算该处的颜色。

 

二、Shader Forge基础操作

1、简介

Shader Forge是适用于Unity基于节点的着色器编辑器，可以轻松创建自己的着色器，而不需要写代码！

官方提供了快速入门的文档：http://www.neatcorporation.com/Projects/ShaderForge/Media/ShaderForge_QuickStart-sc.pdf

您也可以直接看我的博客，小生会结合官方文档做更全面的介绍！

小生这里提供一个1.3.8.0版本的，用于大家学习，如需商用，还请到Asset Store下载正版！

链接：https://pan.baidu.com/s/1tDevkk4xhLLuJBElP1vhHw 密码：3fgb

注意该版本尚不支持Unity 2018，不过2018已经有了内置的着色器编辑器Shader Graph，基本操作和思想与Forge基本一致。

 

2、界面介绍

<1>开始窗口

菜单栏 Window-Shader Forge，打开编辑器窗口，点击New Shader按钮，开始制作Shader。Load Shader 用于加载Shader Forge制作的Shader

 

按下New Shader 创建Shader，Shader Forge已经提供了一些Shader模板

 

从左到右依次介绍如下：

Unlit ：指没有光照效果，不会受到光照的影响

Lit(PBR) ：基于物理渲染材质，效果更加真实

Lit(Basic) ：Blinn Phong

Custom Lighting ：自定义光照

Sprite ：用于2D精灵材质

Particle ：适用于粒子

Sky ：适用于天空盒子

Post Effect ：用于屏幕后处理

 

<2>主界面

1：3D预览窗口，用于查看着色器运行时的外观

2：着色器设置窗口，用于设置着色器的渲染方式

3：节点操作区，用于创建和操作节点

4：节点浏览器，用于查找所有的节点，在Settings中可以打开和关闭

先观察左边的窗口

标签栏和预览窗口：

Return to menu：返回创建Shader的界面

Setting：对Shader Forge的创建界面进行设置

Real-time node rendering 节点实时渲染，勾选可以实时渲染着色器效果

Use scroll in the quickpicker 勾选后可以使用滚轮快速选择,当我们在ShaderForge面板按下某节点的首字母，就会列举出所有相关的节点，这时候就可以用滚轮去选择节点

Show variable name & precision 显示变量名和精度

Show node browser panel 显示节点浏览器窗口

Hierarchal Node Move 一起移动父节点，但也可以不勾选，通过按Ctrl键和鼠标左键

Compile shader：编译Shader，在改变Shader的一些节点之后，需要点击该按钮进行编译，然后在下面的预览窗口中才会显示效果，也可以勾选Auto，在改变Shader后自动编译。其有三种颜色表示三种编译状态，绿色表示编译成功，正常运行；黄色表示编译成功，但可能达不到预期效果，看预览窗口下的Console控制台，会有警告提示，点击感叹号可以自动修改问题；红色则表示编译失败。

下一排的小圆点可以更换显示效果的模型

Skybox单选框表示是否显示天空盒子

Rotate单选框表示是否旋转

在预览窗口中，滚轮可以缩放效果显示，左上角的照相机的Icon，可以快照下当前材质的连接通道和渲染效果。

下面的Select按钮，可以快速选择到Project窗口中的Shader对象。

着色器设置窗口：

Shader Setting：Shader的总体设置

Path:Shader的名称路径

Fallback:失败时的回调，可以理解为某些平台运行不了时候的备胎材质

LOD:例如LOD设置为200，当距离超过LOD值时，会调用Fallback的材质

Draw call batching:是否启用批处理,批处理会导致顶点无法操作，在使用顶点动画时一定要关闭

Inspector preview mode:针对的对象模式是2D、3D还是Sky

Target renderers:渲染平台的选择，例如发布IOS系统，需要勾选IOS Metal，避免特殊问题的出现

Properties：该Shader在Inspector面板显示时，能看到的属性，可以更改节点名字，上下更换位置

Lighting：Render Path：设置渲染路径 Forward是正向渲染，适用于手机等移动平台，仅支持单个光源。Deferred延时渲染，适用于电脑平台，特别是点光源多的情况下，延时渲染能提升处理性能。

                  Light Mode:Blinn-Phong是最经典的半兰伯特高光光照模型，逻辑比较简单，PBL就是PBR的光照模型
                  Light Count：预览效果时，一个方向光，还是多个光源

Geometry：Face Culling：Bakeface Culling 剔除背面 frontface Culling剔除正面 Double Sided用于双面显示

Blending：Blend Mode混合模式：Opaque 不透明的，AlphaBlended透明的，注意需要将Color节点右边的A通道连接到 Main节点下的Opacity输入通道，才会有透明效果。如下图所示。

Receive Fog：是否接受雾效果，一般不勾选，因为如果涉及复杂的运算，效果可能会有问题

Auto Sort：自动排序，用于调整渲染的队列

 

<3>快捷键 ：

Ctrl + 鼠标左键 :一起移动父节点

Alt + 鼠标左键 :框选节点

Alt + 鼠标右键：取消连接线

通过点击节点名称的首字母，快速调出该节点的窗口，例如点击C键，出现Color的节点窗口

 

2、简单操作

Shader Forge通过连接各个节点，最后连到Main的输入通道，从而实现各种效果。

注意：节点的输出连接线有几根就说明该值是几维数据

鼠标右键可以查看所有的节点，节点名称首字母可以快捷选择节点

选择节点，按删除或者退格键即可删除

Main节点是所有着色器的中心，创建的所有节点都要连接到该节点，它有为不同目的服务的输入通道

 

现在，实现一个简单的着色器作为演示

1、按T键，创建Texture 2D节点，节点顶部可以更改名称，例如“Diffuse”

2、按C键，创建Color节点，更改名称为“Color”

3、按M键，创建Multiply节点

4、将Texture 2D节点的RGB输出连接到Multiply节点的A输入通道

5、将Color节点的RGB输出连接到Multiply节点的B输入通道

7、将Multiply节点的输出接口连接到Main的Diffuse的输入通道

8、点击Conpile Shader，编译shader

9、在Project窗口中，右键单击该着色器，Creat-Material，创建该着色器的材质，赋予给场景中的对象

 

结束语：本篇侧重于Shader Forge的基本介绍，下一篇介绍Shader Forge的主要节点使用，请查看Unity3D Shader Forge 入门学习(二)。

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